• Title/Summary/Keyword: 화학적 비평형

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Hypersonic Chemical Nonequilibrium Flow Analysis with HLLE+ and LU-AF (HLLE+와 LU-AF를 이용한 극초음속 화학적 비평형 유동장 해석)

  • Park Soo-Hyung;Kwon Jang Hyuk
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.5 no.2
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    • pp.47-54
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    • 2000
  • A robust Navier-Stokes code has been developed to efficiently predict hypersonic flows in chemical nonequilibrium. The HLLE+ flux discretization scheme is used to improve accuracy and robustness of hypersonic flow analysis. An efficient LU approximate factorization method is also used to solve the flow equations and species continuity equations in fully coupled fashion to implicitly treat stiff source terms of chemical reactions. The HLLE+ scheme shows lower grid dependency for the wall heating rates than other schemes. The developed code has been used to compute chemical nonequilibrium air flow through expanding hypersonic nozzle and past two and three dimensional blunt-nosed bodies. The results are in good agreement with existing numerical and experimental results.

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Study on the Combustion Performance Estimation of Hydrazine Mono Propellant Thruster (하이드라진 단일 추진제 추력기의 연소 성능예측에 관한 연구)

  • 정인석;윤영빈;최정열;김철중;명대근;정기훈
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.30-30
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    • 1998
  • 다목적 실용위성의 자세 제어용으로 장착되는 하이드라진 단일 추진제 추력기의 연소성능 특성을 살펴보았다. 일차적으로, 연소기내의 화학 평형 계산을 통하여 하이드라진 연소 생성물인 암모니아의 분해율과 초기 엔탈피 수준에 따른 추력기의 성능 특성을 살펴보았다. 다음 순서로, 연소기 내의 비평형 화학 반응 계산을 통하여 연소진행 시간에 화학 조성 및 성능 특성을 살펴 볼 수 있었으며, 최종적으로, 점성 및 비점성, 동결 및 비평형 화학 반응 해석에 따른 성능 특성 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과로부터 각 작동 변수에 따른 추격기 성능 특성의 변화를 이해할 수 있었으며, 이는 단일 추진제 추력기 연소실의 구성, 설계 및 추력기의 운용 조건 설정에 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Thermochemical Performance Analysis of Liquid Rocket Nozzle (액체로켓 노즐의 열화학적 성능 해석)

  • Choe,Jeong-Yeol;Choe,Hwan-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.1
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    • pp.85-96
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    • 2003
  • For a design of rocket engine nozzle, chemical equilibrium analysis which shares the same numerical characteristics with frozen flow analysis can be used as an efficient design tool for predicting maximum thermodynamic performance of the nozzle. 10 this study, a chemical equilibrium flow analysis code was developed for the design of hydrocarbon fueled rocket engines. 10 oder to understand the thermochemical characteristics occurring in a nozzle through the expansion process, such as recombination of chemical components and the accompanying energy recovery, chemical equilibrium flow analysis was carried out for the KSR-III rocket engine nozzles together with frozen flow and non-equilibrium flow analyses. The performance evaluation based on the present KSR-III nozzle flow analyses has provided an understanding of the thermochemical process in the nozzle and additionally, it has confirmed that the newly designed nozzle shape modified to have a reduced exit area ratio is an adequate design for obtaining an increased ground thrust.

Crystal Chemistry and Fine-scale Paragenesis of Chuncheon Nephrite (춘천 연옥의 결정화학과 미시적 공생관계에 관한 연구)

  • 노진환;최진범
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.2
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    • pp.96-114
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    • 2000
  • 춘천 연옥은 색깔에 따라 세가지 유형 (연녹색, 암녹색, 및 회색 연옥)으로 구분되고 이들은 각기 서로 다른 조직과 조성을 나타낸다. 연녹색 연옥이 이중에서 가장 일반적인 유형이다. 연옥은 주로 극미립의 연옥질 투각섬석으로 구성되고 여기에 미량의 휘석, Mg-녹니석 및 방해석이 불순물로서 수반된다. 연옥질 투각섬석 결정들은 그 폭이 5$\mu\textrm{m}$ 이하의 극미립질 침상 결정형을 이루며 서로 치밀하게 얽혀있는 연옥 특유의 조직을 나타낸다. 주사전자현미경 하에서 (110)의 벽개면의 발달이 현저하고, 주사탐침현미경 하에서는 벽개면을 가로지르는 방향으로 특징적인 조선이 나타나는 것이 특징이다. 연옥질 투각섬석은 투과전자현미경 하에서 흔히 단쇄형과 복쇄형이 결합한 3중쇄형 격자가 복쇄형의 투각섬석 구조 내에서 불규칙적으로 협재되는 혼성격자 구조가 발달하는 것이 특징이다. 드물지만 5중쇄형 격자와 4중쇄형 격자도 관찰되는데, 이 같은 불규칙한 격자 혼재상은 회색 연옥에서 보다 현저한 경향을 보인다. 이와 같은 혼성격자 구조형의 존재는 춘천 연옥이 열역학적으로 비평형 상태에서 형성되었음을 시사하는 것으로 여겨진다. 리트벨트법에 의한 구조검증을 통해서 구해진 연옥질 투각섬석들의 격자상수 값들은 X-선회절의 경우, a=9.837(1)~9.9804(4)$\AA$, b=18.046(2)~18.062(1)$\AA$. c=5.2765(7)~5.2803(3)$\AA$, $\beta$=104.717(9)~104.786(3)$^{\circ}$로 계산되었다. 이에 비해서 중성자 회절법에 의해서 측정되 격자 상수 값은 a=9.8841(6)~9.8933(7)$\AA$, b=18.1429(7)~18.161(2)$\AA$, c=5.3024(3)~5.3060(7)$\AA$, $\beta$=104.698(7)~104.771(4)$^{\circ}$로서 X-선회절에 의한 값들과 약간의 차이를 보인다. 연옥질 투각섬석은 Ca에 대한 Mg의 치환에 의해 M(4) 자라의 크기가 작아지면서 b축의 단위포도 함께 줄어드는 결정화학적 특징을 나타낸다. 이는 중성자 회절분석에 의해서 구해진 M(4)의 자리점유율과 M(4)-O의 원자간 거리에 의해서도 확인된다. 그러나 연옥질 투각섬석에 대한 리트벨트법에 구조검증 결과는 연옥의 유형별 미시적 광물상과 혼성격자 구조형의 특징에 별다른 연계성이 없는 것으로 나타났다.

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Prediction of Burnt Gas Properties for Kerosene Fuel-rich Preburner (케로신 연료과잉 예연소기의 연소가스 물성치 예측)

  • Son, Min;Seo, Min-Kyo;Koo, Ja-Ye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.123-126
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    • 2011
  • A Fuel-rich preburner using kerosene fuel is operated in a non-equilibrium condition and a prediction of burnt-gas properties is not easy from a chemical equilibrium analysis. A premixed counter-flow flame analysis was conducted for the prediction of burnt-gas properties. JP10 was selected for a representative kerosene fuel and a non-equilibrium combustion analysis was accomplished in supercritical condition using UC San Diego reaction mechanism. The premixed counter-flow flame was assumed for stationary and stable flame, and the temperature result in present study was overestimated rather than the experimental results from Huzel. From the difference of the temperature result, other properties, heat capacity, specific heat ratio and molecular weight had some differences against the experimental results. Moreover, the present results was more similar to the experimental results than those of the equilibrium analysis.

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Solution of Mathematical on Membrane Matrix Through Ion Exchange Membrane (이온투과현상에서 막-메트릭스의 수학적 해석)

  • 조성우;정우준;길범재;박근덕;양원강
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.26-29
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    • 1998
  • 1. 서론 : 고전 막투과 이론은 네른스트-프랑크식을 이용한 이온의 프락스, 막전위, 및 막 전도도의 관계식을 해석하는 것이 보통이다. 종전에 보고된 일련의 막투과 현상식도 마찬가지의 방식였으나, 새로히 비평형 열역학을 기초로 막 투과 현상의 메트릭스를 해석이 가능하여졌다. 지금까지 막을 투과하는 투과계수의 메트릭스의 팩타에 대한 상관 관계는 물리화학적 방법에서 취급한 것이 관례였다. 이 관걔를 수학적 방법에서 해석 및 증명하고자 한다.

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Hypersonic flow calculations using AUSMPW+ and Shock-Aligned Grid Technique (AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자 기법을 이용한 극초음속 유동장 해석)

  • Kim K. H.;Kim C.;Rho O. H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.05a
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • 극초음속 유동장의 정확한 해석을 위해 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 포착시 생기는 수치오차를 제거하기 위해 충격파 정렬 기법(Shock-Aligned Grid Technique)을 개발하였다. AUSMPW+ 수치기법은 자체 수치점성이 적은 수치기법으로 점성 경계층 계산시 정확한 계산결과를 보여주며 기존의 AUSM 계열이 가지는 문제점인 물성치의 진동 현상을 제거한 수치기법이다. 원통형과 무딘 물체 주위의 극초음속 유동장 해석을 통해 공력이 진동현상 없이 정확하게 계산됨을 확인하였다. 그리고 충격파 정렬 기법의 특성을 파악하기 위해 충격파 반사문제와 충격파-충격파 상호작용 문제를 해석하여 수치오차 없이 충격파를 포착할 수 있음을 보였다. 또한 화학적 평형 비평형 유동 영역까지 충격파 정렬 격자 기법을 확장하였다.

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Surface Properties of Detonation and Acidic Nanodiamond (폭발 및 산처리 나노 다이아몬드의 표면 특성)

  • Kang, Soon-Kook;Park, Jong-Soon
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.05b
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    • pp.1108-1111
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    • 2010
  • 고온 고압 조건하에서 합성된 나노 다이아몬드는 비평형의 고속 생성조건으로 인하여 특이한 물리화학적 구조와 광학적 특성을 나타내는 최근의 신물질이다. 본 연구에서는 본 XRD, EDS, FTIR, 라만 분광기, DSC, BET 및 AFM의 분석장치를 이용하여 폭발 및 산처리 나노 다이아몬드의 표면 특성을 조사하고자 한다.

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Multiscale Simulations of Polymeric Liquids under Flow conditions (유동하 고분자 용융체의 다중스케일 전산모사 기법과 응용)

  • Kim, Jun Mo
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.24 no.3
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    • pp.28-41
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    • 2021
  • 고분자 시스템의 경우 매우 상이한 시간 및 길이 스케일(time and length scale)에 연관된 복잡한 내부 구조(internal structure)를 가지고 있기 때문에 전통적인 실험 방법만으로는 체계적이고 종합적인 연구가 쉽지 않다. 최근 다양한 시간 및 길이 스케일에 연관된 연구를 진행할 수 있는 다중 스케일 전산 모사(multiscale computer simulation) 방법은 이러한 고분자 시스템 연구에 있어서 새로운 대안으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 최근 급격한 발전을 이룬 고분자 용액(polymeric liquid) 시스템에 대한 평형(equilibrium) 및 비평형(nonequilibrium) 전산 모사(computer simulation) 방법들에 관해 소개하고 이를 통합적으로 해석할 수 있는 다중 스케일 전산 모사 방법에 대해 여러 가지 사례를 들어 살펴보았다.